检测食品中脂肪酸组成方法的研究进展

孙艳宾

（山东药品食品职业学院 药品技术研发中心，山东威海264210）

检测食品中脂肪酸组成方法的研究进展

孙艳宾

（山东药品食品职业学院 药品技术研发中心，山东威海264210）

脂肪酸是食品的重要组成成分，研究生物样本中的脂肪酸种类及含量变化可以为某些重要疾病提供参考。国家针对食品（植物油、动物油、乳粉）及生物样品的脂肪酸都有不同的检测标准；近年来色谱法技术的发展及其优越的分离效果、分离速度、使气相色谱法在检测脂肪酸方面得到广泛应用，对目前国内外检测脂肪酸的方法进行了详细阐述，对其发展趋势作出展望。

食品；生物样本；脂肪酸；气相色谱法

Abstract：Fatty acids are the important components of food.The research of the kinds and change of content of fatty acids can provide reference for some important disease.The different standards were used in plant oil，animal oil，milk powder and biological samples.In recent years ，chromatography has be widely used based on its fast development and excellent separation separation efficiency.This paper reviews the analytical methods for determining fatty acids in home and abroad.Finally，the future trends of detection methods for fatty acids in food were also prospected.

Key words：food；biologic sample；fatty acids；gas chromatography

脂肪酸是一类含有长链烃的脂肪族羧酸化合物，通常以酯的形式存在于中性脂肪、磷脂和糖脂等各种脂质组分中[1]。脂肪酸按照碳链的长度，可分为短链脂肪酸（C碳原子数为4-6），中链脂肪酸（碳原子数为8-12）和长链脂肪酸（碳原子数大于12个）。按照双键数量，又可分为饱和脂肪酸（碳氢链上没有不饱和键）、单不饱和脂肪酸（碳氢链上有1个不饱和键）和多不饱和脂肪酸（碳氢链上有2个以上不饱和键）[2]。不饱和脂肪酸根据双键两侧基团的不同，可分为顺式脂肪酸和反式脂肪酸。顺式脂肪酸是指2个氢原子在双键一侧的脂肪酸，而2个氢原子各自在双键相反两侧不同位置是反式脂肪酸[3]。

脂肪酸是食品的重要组成成分，其中的不饱和脂肪酸一般被认为具有降低坏胆固醇、预防动脉粥样硬化的作用[4]，尤其是十碳五烯酸（Eicosapentaenoic Acid，EPA）和二十二碳六烯酸（docosahexaenoicacid，DHA）[5]，但其中的反式脂肪酸摄入过多会导致心血管疾病、影响婴幼儿生长发育、诱发妇女患Ⅱ型糖尿病、致癌性等[6]。研究生物样本中的脂肪酸种类及含量变化可以为某些重要疾病提供参考[7]。国家针对植物油、动物油、乳粉及生物样品的脂肪酸都有不同的检测标准，表1中详细列出了食品中现行有效的标准方法。本研究将目前国内外脂肪酸的检测方法，主要是针对食品（植物油脂、动物油脂、乳粉类）和生物样本，进行全面详尽的综述。

表1 食品中脂肪酸检测方法的标准Table 1 The standards of detection methods for fatty acids in foods

1 滴定法

使用最广的国标采用传统的滴定法。该法简单易行，不需要特殊仪器和试剂。但终点突变可能不明显，色素进入会混淆终点判断，自动化操作困难，不适用于大批样品测定[8]。史亚军等[9]采用滴定法测定黄芩提取物亚微乳中游离脂肪酸含量，选尼罗兰指示剂，灵敏、准确、可靠。

2 比色法

2.1 生成反胶团

该法将有机溶剂、表面活性剂和少量水以一定比例混合形成光学透明的稳定反胶团体系。Lam等[10]用该法快速测定大米表面游离脂肪酸含量，测定精密度高于滴定法，灵敏度高，测定速度快，适合测定脂肪酸含量低的试样及需要快速测定大批样品的场合。

2.2 铜皂比色法

2003年Goffman等[11]使用铜皂比色法测定米糠游离脂肪酸含量，该法经过多次改良，主要优点是简单、快速。

3 气相色谱法（gas chromatography，GC）

GC分析是将复杂的混合物进行分离的有效工具，色谱分析速度快，分离效能较其他分析仪器较高，选择性较好，分析对象为可挥发性、热稳定性样品，其他样品经衍生化后极性降低、挥发性和热稳定性增加，也可进行GC分析。游离脂肪酸测定时常用的衍生化方法是甲酯化。

在植物油脂中，张红梅等[12]采用GC对琉璃苣籽油进行了脂肪酸的含量分析，表明琉璃苣种子油中富含多种不饱和脂肪酸，具有多种保健营养功能。张红等[13]采用GC对巧克力样品中的反式脂肪酸含量进行测定分析，表明巧克力样品中脂肪的含量同反式脂肪酸的含量之间并没有必然的联系。

在动物油脂中，彭全材等[14]采用GC分析，内标法定量测定扇贝中脂肪酸的含量，建立扇贝中30种脂肪酸（包括饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸）的同时测定分析方法，操作简单、迅速、灵敏，准确度高，可满足扇贝及类似性质的生物体脂肪酸的检测需要。

在生物样本血浆中，梁天等[15]采用GC法，检测大学生血浆多不饱和脂肪酸含量，检测指标有亚油酸、花生四烯酸、α-亚麻酸、EPA和DHA。采用酸催化法（H2SO4/甲醇）对多不饱和脂肪酸进行甲酯化，内标法（正十七酸）定量测定。

曹新界等[16]采用GC法对一株细脚拟青霉菌株发酵液冻干粉中脂肪酸成分进行分析测定，其中不饱和脂肪酸是优势脂肪酸，为其进一步开发利用提供依据。

4 高效液相色谱法（High performance liquid chromatography，HPLC）

HPLC对高沸点、大分子、强极性、热稳定性差的化合物分离效果好，可弥补GC在这一系列化合物测定时的局限性。

在植物油脂中，李宏等[17]用HPLC测定鸦胆子油乳注射液中脂肪酸的含量，用ω-溴代苯乙酮为衍生化试剂，三乙醇胺为催化剂对脂肪酸进行酯化使其产生紫外吸收，以十七烷酸为内标，各脂肪酸衍生物均达到基线分离。

在生物样本中，Puttmann等[18]建立了一种快速HPLC测定人体血浆中的游离脂肪酸的方法。其采用改良后的DOLE提取法，以对-溴苯酰基溴作为衍生化试剂，12种脂肪酸分离良好，并通过考察内标十七烷酸的回收率，论证了改良后的DOLE法更有利于游离脂肪酸的提取。

5 气质联用（gas chromatography mass spectrometry，GC-MS）

传统的GC法用于多种组分组成的混合物分离检测，不能对未知物进行鉴定，几种不同物质在同一根色谱柱具有相同保留时间的现象经常发生，例如亚油酸和油酸碳原子数一样，保留时间很接近，容易混淆。质谱可以对未知物进行鉴定，可以通过标准谱库检索对未知色谱峰进行结构鉴定，给出可能的结构式。GCMS可以有效免除分析过程中冷却等繁琐的步骤，这样不仅可以降低分析时间，同样可以减少物品的消耗。

在植物油脂中，高铭锾等[19]采用GC-MS法确定甜瓜籽中脂肪酸的组成，首次建立了甜瓜籽中4种主要脂肪酸（棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸）的含量测定方法，可为甜瓜籽的质量控制提供依据。

在动物油脂中，李冰等[20]采用GC-MS法比较分析了7个蚕品种蚕蛹油组分的组成和含量，在蚕蛹油脂肪酸的主要成分中α-亚麻酸和油酸的相对含量较高。

在乳制品中，王曙阳等[21]采用GC-MS测定了骆驼奶、牛奶、羊奶、人奶中的脂肪酸组成及含量，在骆驼奶中共检测出11种脂肪酸，其中不饱和脂肪酸在总脂肪酸的比例极显著高于其他3种奶，尤其是骆驼奶中的亚麻酸含量极显著高于其他3种，作为治疗糖尿病的骆驼奶与其他动物奶相比，具有最好的辅助治疗糖尿病和缓解糖尿病引起并发症的效果。

在生物样本中，Quehenberger等[22]采用GC-MS法对不同生物样本中的脂肪酸进行定性、定量分析。考察了大鼠血浆及人血浆中脂肪酸的提取方法，以五氟苯甲基溴为衍生化试剂，建立了细胞、组织和血浆样品脂肪酸检测的方法。

6 高效液相色谱-蒸发光散射检测（High performance liquid chromatography-evaporative lightscattering detector，HPLC-ELSD）

HPLC配合检测器可直接检测脂肪酸及其衍生物，可以避免GC或GC-MS方法衍生过程中的存在的副反应和反应不完全的问题。同时可采用梯度洗脱，蒸发光检测物质时基线能够保持平稳且灵敏度高，分析时间短[23]。

郑超群等[24]采用HPLC-MS法检测猴头菌中棕榈油酸、异油酸、软脂酸含量测定，结果准确、重现性好、操作简便、快速，为食用菌脂肪酸的研究提供一定的参考和借鉴。

7 其他脂肪酸含量的测定方法

不同样本中脂肪酸的含量测定方法多种多样，还有很多测定方法，尤其是食品中反式脂肪酸的含量测定，还有以下这些方法，但是很多方法都有局限性，并未在其他脂肪酸的测定中见到应用。

Ruiz-Jimmenez等[25]利用傅里叶变换中红外光谱法检测不同面包中包括反式脂肪酸在内的脂肪酸组成，较精确的得到脂肪酸的含量。

Oliverira等[26]采用带紫外间接检测器的毛细管电泳，通过检测器得到按时间分布的电泳图谱，10 min内分离出10种脂肪酸。高效、快速、样品用量少、环境污染小。

BuchgraberM等[27]采用银离子薄层色谱和银离子液相色谱对部分氢化植物油中反式脂肪酸的测定已取得较好效果，银离子易氧化，且不易被均匀吸附，对操作技术要求较高。

Knothe等[28]建立了核磁共振氢谱检测不饱和脂肪酸的方法，利用亚麻酸的末端甲基基团较其他脂肪酸向低场位移动的特点，对其进行单独积分并定量。

8 结论与讨论

比色法已经成为脂肪酸检测的主要方法，其灵敏度高，应用范围广及操作简单、操作技术易大面积推广应用都远超传统的滴定法。在比色法的发展历史中，随着新设备和技术的引入，例如高效液相、气相、质谱检测器本身的发展，整个比色法也随着越来越准确、简单、易操作。在比色法中，每种方法又有着不同的专一性和适用范围，在样品的适用范围、检测脂肪酸的种类、各种脂肪酸分离效果、分离时间等方面都有差异性，其中GC-MS是食品中脂肪酸含量的主要检测手段，应用范围最广，借助质谱检测的高灵敏度，有很大发展空间。但是成本较高，涉及复杂衍生化处理，比较耗时耗力，在脂肪提取、甲酯化处理、色谱条件等方面还需要改进和优化。研究各类食品中脂肪酸，可以帮助人们合理规划饮食结构，以达到健康的膳食平衡。通过生物样品中脂肪酸的测定，对疾病的诊断和治疗有一定的辅助作用，也为脂肪酸代谢相关的疾病监测提供有价值的参考。

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Research Progress on Detection of Fatty Acids Component of Food

SUN Yan-bin
（Drug Research and Development Center，Shandong Drug and Food Vocational College，Weihai 264210，Shandong，China）

2017-03-31

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.20.039

国家自然科学基金资助项目（31101876）；山东省自然科学基金项目（ZR2010DQ012）

孙艳宾（1990—），女（汉），助教，硕士，研究方向：生物化学与海洋生物活性物质。